船舶高壓岸電系統(tǒng)發(fā)展及使用的相關(guān)分析

武青峰

許繼電源有限公司 河南 許昌 461000

引言

靠港船舶使用岸電是水運行業(yè)推廣應(yīng)用清潔能源的主要手段，是實現(xiàn)水運業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是打好污染防治攻堅戰(zhàn)的重點任務(wù)。交通運輸部印發(fā)《港口岸電布局方案》，明確全國港口岸電建設(shè)任務(wù)。

1 船舶高壓岸電系統(tǒng)的發(fā)展

2010年連云港實現(xiàn)了船舶高壓岸電系統(tǒng)構(gòu)建，在中韓之星郵船上運用，該港岸電系統(tǒng)使用了高頻方式，僅需1根高壓電纜接入船舶就能夠供電了。船舶高壓岸電系統(tǒng)是以岸上高壓變頻電源及其接線箱，與船舶高壓電纜卷筒等系統(tǒng)構(gòu)成，整個系統(tǒng)容量是1.5MVA，輸出6.6kV、50Hz/60Hz的電力。并且在這一年中，上海港在多個泊位使用了移動變頻電壓供電系統(tǒng)，把國內(nèi)港口電網(wǎng)交流電發(fā)展成了適于國外船舶60Hz與國內(nèi)船舶50Hz，達到了雙頻供電模式。2011年黃驊港碼頭運用了泊位岸電系統(tǒng)，該系統(tǒng)供電容量控制在1.6MVA左右，運用了三相四線輸出電力，系統(tǒng)運用以后，節(jié)省用電成本大概1.69萬元。2016年進行岸電接入使用的時候，最大負荷大概是2500kVA，船和岸只接入2根高壓電纜即可以提供所需用電[1]。

2 船舶岸電基本要求

目前，國內(nèi)外船舶配電電壓主要有低壓（0.4kV/0.44kV）和高壓（6kV/6.6kV）兩種，根據(jù)船舶電制的不同，船舶岸電的供電參數(shù)也分為低壓供電和高壓供電兩種。船舶岸電在供電參數(shù)的選擇方面，需重點需要考慮靠港船舶的用電參數(shù)需求、岸電系統(tǒng)容量、船岸接插件、接電安全性等多方面因素。就岸電供電方式而言，對于干散貨船舶岸電，采用高壓供電方式的，需在受電船舶上加裝變壓器和電纜管理系統(tǒng)負責上船岸電的降壓和電纜及安全系統(tǒng)的管理，這會顯著增加船舶岸電的改造投資。目前，中國、新加坡、巴西、北歐等國家和地區(qū)干散貨船舶也采用高壓供電方式。采用低壓供電方式的，碼頭可以直接為船舶提供低壓電源，船舶只需要簡單改造后就可以開展靠港岸電接駁工作。另外，由于國際標準和國家標準對供電電纜沒有強制要求，供電電纜有由碼頭提供的，也有由船舶提供的[2]。

3 港口船舶岸電系統(tǒng)應(yīng)用的建議

3.1 行政手段與市場機制調(diào)動企業(yè)積極性

政府相關(guān)部門需要綜合運用行政手段，利用市場機制，調(diào)動企業(yè)的積極性。要讓岸電成為企業(yè)的選擇，還需要具備多個條件，如港口地方支持靠港船舶使用岸電；港口申請增加電力供應(yīng)容量不受限制；港口和船公司投資建設(shè)岸電供、受電設(shè)備具有經(jīng)濟性；政府也要出臺船舶使用岸電用電計費和收費建議。強制性的政策措施和經(jīng)濟相結(jié)合的方法，應(yīng)該是推廣這項技術(shù)的有效手段。

3.2 加強頂層設(shè)計，完善岸電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及標準

2019年初，交通運輸部、財政部、國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進一步共同推進船舶靠港使用岸電工作的通知》，提出：重點完善碼頭低壓小容量岸電建設(shè)標準；對新建船舶提出配備受電設(shè)施要求；統(tǒng)一碼頭與船舶間岸電接插件標準，進一步合力推進船舶靠港使用岸電工作。技術(shù)規(guī)范標準及政策的相繼更新出臺，將極大地改善制約岸電發(fā)展的問題。

3.3 逐步推進示范項目建設(shè)

從排放量大的船舶及碼頭或環(huán)保要求高的地方開始，建立一套清晰的時間路線圖，給各行各業(yè)一個具體的目標，在一個具體的時間點需要達到具體的目標，以示范點再逐步推行到其他碼頭，樹立正面典型，以標桿帶動全行業(yè)發(fā)展[3]。

4 船舶高壓岸電系統(tǒng)的使用及需要關(guān)注的要點事項

4.1 高壓岸電系統(tǒng)使用分析

此次以某船上某投標項目作為例子，系統(tǒng)規(guī)定船舶需要在甲板安裝高壓岸電系統(tǒng)，與此同時高壓岸電系統(tǒng)需要充分滿足相關(guān)AMPS標準與要求。只有在轉(zhuǎn)移荷載時，方可讓高壓岸電系統(tǒng)和一臺主體發(fā)電機展開時間較短的并聯(lián)運行。在這里應(yīng)該關(guān)注的問題就是，AMPS級別的附加標志授予實則是覆蓋岸電電纜及其絞車在內(nèi)的船載裝置統(tǒng)統(tǒng)是船方所提供的。假使岸電電纜及其絞車并不是船方所提供，而是由港口提供的，那么則不可以授予AMPS附加標志。船舶采取的方法為固定式船基方法，在甲板安裝帶電纜的管理系統(tǒng)，于甲板高壓岸電室進行岸電連接配電柜的設(shè)定，在集控室主要配電板里面布設(shè)變壓器與岸電接入屏組合。

4.2 高壓岸電系統(tǒng)使用應(yīng)注意事項

在船舶高壓岸電系統(tǒng)使用過程中，對插頭與插座要求是迅速連接，接口標準是統(tǒng)一的，同時可以保證不會帶電插拔，需要使用帶鎖扣的插頭；支撐布設(shè)需要保證連接在一起的纜索重量并未被插頭或接頭承擔；插接件，比如插頭、插座必須要有連接有偏差出現(xiàn)時不可使用的功能，該功能作用是對電路進行聯(lián)鎖把控，在插接件還沒有接通的時候，應(yīng)嚴禁閉合岸電連接斷路器。

5 綠色航運發(fā)展下港口船舶岸電的發(fā)展趨勢與展望

從經(jīng)濟性角度出發(fā)，需要進一步降低岸基電能替代技術(shù)的設(shè)備成本和電價成本，提高岸電系統(tǒng)對港口及船舶用戶的吸引力，加大國家投資力度，在岸電系統(tǒng)建設(shè)逐漸普及的進程中，逐步推進岸電使用的強制性，以此推動岸電技術(shù)的高速發(fā)展，在水路運輸系統(tǒng)切實達到節(jié)能減排、綠色航運的目標。

6 結(jié)束語

綜上所述，高壓供電方案碼頭側(cè)建設(shè)成本低，建設(shè)難度小；低壓供電方案船舶改造建設(shè)投資少，占用船舶空間小。實際建設(shè)岸電系統(tǒng)時，應(yīng)依據(jù)相關(guān)標準的要求，并結(jié)合碼頭和船舶的特點及實際情況，最終確定岸電供電形式。